为解决高黏度齿轮泵普遍存在的噪声、寿命短等问题,针对影响泵内部压力场变化的因素进行研究,包括运行参数:介质黏度、转速、输出压力,结构参数:齿数。与普通齿轮泵相比,高黏度泵泄漏影响减弱,但困油现象引起的径向力不平衡、噪声高、寿命低的问题更加突出。通过CFD方法对高黏度齿轮泵输送介质过程中内部压力场进行全程模拟。结果表明:困油处压力变化范围随着介质动力黏度的增加而升高,升高速率与动力黏度呈指数关系,当动力黏度为3 Pa·s时,升高速率为70 MPa/s,动力黏度为30 Pa·s时,升高速率达到877 MPa/s;转速、输出压力与齿数的增加对泵内压力整体影响较小,但会引起困油处压力的迅速升高。“困油”问题是高黏度齿轮泵优化设计需要考虑的关键因素,合理增加卸荷槽尺寸、降低转速与出口压力、减小齿数是解决高黏度齿轮泵困油问题的有效途...

确定高黏度齿轮泵优化函数以及对应约束要求。利用MATLAB进行参数优化,优化后齿轮泵整体体积降低了23.99%,从而降低了高黏度齿轮泵的制造成本。以参数优化后的齿轮泵为基础,选择黏度为1.076 48 Pa·s的高黏度介质,并把温度、转速设为变量,模拟齿轮泵的内部流场,尤其是齿轮泵啮合处的流场。仿真结果表明:黏度越高,转速对容积效率的影响越小;温度会影响高黏度介质在齿轮泵中的分布位置和齿轮泵的容积效率。研究结果为高黏度齿轮泵在化工和食品行业中的应用提供了参考。

在TGC2800高黏度齿轮泵性能试验的基础上，经理论分析与试验相结合，推导出了TGC型高黏度齿轮泵输入轴功率计算及极限转速计算的经验公式，为TGC型高黏度齿轮泵的设计和选型提供了依据。